鄭旭陽，李韋林，崔 健，范皓龍

（1長城汽車股份有限公司技術中心 河北 071000；2河北省汽車工程技術研究中心，河北 071000）

當前世界范圍內(nèi)的能源資源一直都十分緊缺，各個國家在發(fā)展過程中都在大力研究新能源汽車。這對于傳統(tǒng)燃油型的汽車發(fā)展造成了較為嚴重的影響。傳統(tǒng)燃油型的汽車在行駛過程中，其整車熱管理系統(tǒng)與整個車輛的能耗有著非常大的關系，因此將降低傳統(tǒng)燃油型汽車的能耗則必須要從整車熱管理系統(tǒng)入手，將動力傳動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)進行有效的協(xié)調(diào)，避免各個系統(tǒng)之間存在較為嚴重的影響，這樣才能有效提高傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)展水平。

1 仿真模型的建立

傳統(tǒng)燃油型汽車在行駛的過程中，整車熱管理系統(tǒng)會涉及很多子系統(tǒng)。其中最為主要的包括動力傳動系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)，這三個系統(tǒng)之間會產(chǎn)生一定的相互作用。在具體的分析過程中，如果將其中任何一個系統(tǒng)進行單獨分析都會降低整個仿真研究的準確性，因此在研究過程中需要將影響因素充分考慮在內(nèi)，將三者看作一個整體進行研究，這樣才能提高仿真分析的準確性。在建立仿真車模型的過程中可以通過兩種方式進行建立，分別是一維仿真模型和三維仿真模型。

1.1 一維仿真模型

在進行一維仿真模型構建的過程中，可以分為兩種方式，首先第一種是在一個1d軟件內(nèi)將三個系統(tǒng)進行同時搭建，采用該種方法的優(yōu)點在于各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)可以進行自動的交換，但是缺點就在于由于是同時進行三個系統(tǒng)的搭建，整個搭建過程顯得十分繁瑣，而且在對數(shù)據(jù)資料進行計算的過程中，也需要較長的計算時間。除了該種方式以外，還有一種方式則是采用不同的1D軟件進行建模，通過這樣的方式，能夠有效提高各個系統(tǒng)的準確性，但是缺點就是需要采用多種不同的1D軟件，而且在具體構建過程中，由于軟件較多，自動耦合作用就會糟為復雜。文章在研究過程中則選取了第2種建模方式，通過第2種建模方式，能夠提高建模效率，同時還能有效避免重復建模情況的出現(xiàn)。

1.2 三維仿真模型

設計人員在對模型進行設計的過程中，在前期都會使用1D方法來對整個系統(tǒng)的進風量進行細致的分析，但是采用1D方法則會存在較大的誤差，這樣就會對后續(xù)的研究造成一定影響。因此在進行設計的過程中可以采用三維cfd方法來進行仿真設計，通過cfd的方式能夠更加準確的判斷進風量，保證數(shù)據(jù)信息的真實準確性。

2 仿真與實驗結果的對比及驗證

2.1 前端模塊進風量對比

通過研究能夠發(fā)現(xiàn)，前端模塊的進風量會對整個空調(diào)制冷系統(tǒng)造成影響，為了更好的對風速進行預測，文章在研究過程中使用了葉輪式的風速測量儀。通過數(shù)據(jù)能夠看出，處于5-8的位置精準度較差，1-4相對來說要好一些，而9-12的位置精準度是最高的。5-8的位置之所以精準度較差是因為車輛在行駛的過程中，會直接沖擊葉輪，進而造成精準性較差的問題。9-12的精準性較高是因為該階段的葉輪正對著下格柵的開口處，因此精準性就會相對較高。

2.2 熱管理系統(tǒng)ID仿真分析結果對比

在進行整車熱管理系統(tǒng)集成仿真的過程中，主要是將三個不同的系統(tǒng)進行耦合集成，通過耦合集成的方式能夠得到更加準確的數(shù)據(jù)。將三個不同的系統(tǒng)看做一個整體，能夠有效提高研究的準確性，同時消除對單個系統(tǒng)研究過程中所存在的一些誤差。文章在研究過程中對熱管理系統(tǒng)仿真結果與試驗的對比情況進行了分析，如下是整個對比研究的結果，從圖中能夠看出，發(fā)動機轉速預測的精準度較高，但是轉矩的精準度卻較差。在具體的研究過程中能夠發(fā)現(xiàn)當車輛在進行高速爬坡的過程中，所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)結果和仿真結果一致，在整個實驗過程中，也出現(xiàn)了冷卻液溫度報警的情況，通過這一現(xiàn)象能夠得出相應的結論。在具體的研究過程中，可以通過相應的專業(yè)軟件來進行集成分析，并且能夠充分保證整個仿真過程的精確度。

?

2.3 熱害仿真結果對比

前期的熱管理系統(tǒng)1D集成仿真能夠得到較為準確的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)能夠為熱害仿真研究提供數(shù)據(jù)支持，從而避免在進行邊界輸入的過程中出現(xiàn)一些較為嚴重的誤差。在進行熱害仿真研究的過程中都是采用三維cfd的方式。在具體的研究過程中雖然不能保證所有的數(shù)據(jù)都是準確的，但是整體的誤差不超過10%。

3 結語

綜上所述，采用1D模型能夠將傳動系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及冷卻進行進行科學有效的集成，通過仿真模式，可以科學準確地分析出當前整車熱管理子系統(tǒng)之間的相互作用關系。